JP2008150600A - ジアルキルエーテルを含有する相変化インク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)着色剤と(b)相変化インク担体とを含む相変化インクであって、前記担体は(i)アミドと(ii)化学式R1−O−R2のジアルキルエーテルとを含み、式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基の両方を含むヘテロ原子をもたない非置換アルキル基を表し、少なくとも約10個の炭素原子を有し、そして約60個を越えない炭素原子を有する、相変化インク。
【選択図】なし
Description
これらのワックスについてのピーク融点(℃、ASTM D 3418−03に従って、DUPONT 2100熱量計を用いて示差走査熱量測定法により測定)、融解開始温度(℃、示差走査熱量測定法により測定)、110℃における粘性率(センチポアズ、Rheometric Scientific DSR−2000コーンプレート・レオメータにより測定)、及び凝固点(℃、示差走査熱量測定法により測定)の高温ゲル浸透クロマトグラフィ・データは以下の通りである。
高分子量は高い融解開始温度をもたらすが、ワックスの分子量増加には別の限界があり、それはワックスが透明な融解状態から曇る又はゲルになる曇り点である。曇りは、プリントヘッドの目詰りの原因となる沈殿物の存在を示すものと考えられるが、この目詰まりはインク・ジェット・プリントヘッド内のスクリーン・フィルタを通るインクの流速を減少させて弱いジェット又はジェット欠損を引き起こす。データが示すように、ジベヘニルエーテル・ワックスは、全ての検査条件のもとで曇らずに透明のままであり、PE500の試料よりも優れ、少なくともPE−Cの試料に匹敵するものであった。
インクAは比較の目的で与えた。
インクの種々の特性を測定したものを、以下の表に示す。粘性率(η、センチポアズ)は、RheometricsのDSR−2000コーンプレート・レオメータにより110℃で測定した。スペクトル強度は、インクをトルエンに溶解させ、Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS分光光度計を用いて吸光度を測定することにより、溶液中のインクの吸収測定に基づく分光写真法を用いて決定した。ガラス転位温度(Tg)は、RheometricsのSolid Analyzer(RSA II)を用いて、動的機械分析法により測定した。融解開始温度(MPo)、ピーク融点(MPp)及びピーク凝固点(FP)(全て℃)はDUPONT 2100熱量計を用いて示差走査熱量測定法(DSC)により測定した。ハーフハイトにおける融解範囲は、融解開始温度と融解終了温度の間の差として定義され、狭い融解範囲が望ましい。
データが示すように、これらのインクのピーク融点は約75℃であり、これらの殆どの110℃における粘性率は約10.75と約10.96の間にあり、これらのインクが約105℃から約115℃までの温度における噴出に適していることを示す。スペクトル強度は、黄色着色剤の良好な溶解を裏付けている。さらに、ジアルキルエーテルを含有するインクは望ましく低い凝固点及びピーク融点を示し、プリンタの待機温度をより低い設定値に設定することを可能にして低いエネルギー消費を可能にする。さらにインク1及び2は、比較のインクAに比べて、より高い融解開始温度を示すが、これは、高温で使用されるプリンタのために望ましい特徴であり、次節で示されるように紙を通した低い透き通しによって現される。
インク1,2、及びAを、114℃、563×400の解像度、及び25ナノグラムの小滴質量において印刷するように改造したXEROX(商標登録)PHASER(登録商標)8400プリンタに導入した。固体充填インクの印刷試料をXEROX(登録商標)Color Xpressions(登録商標)紙の上に生成した。これらの印刷試料を、室温、60℃、及び65℃においてオーブン内に置き、透き通しに関して紙の裏面上の色を長時間モニタした。印刷試料を室温で22日間寝かせた場合には、いずれの印刷にも目立った透き通しは認められなかった。しかし、60℃及び65℃においては透き通しが生じた。ASTM 1E805に規定された測定法(材料の色又は色差測定の機器による方法の標準的技法)に従い、装置製造業者から供給された適切な校正標準を用いて、ACS(登録商標)Spectro Sensor(登録商標)II Colorimeter(Applied Color Systems Inc.より入手)の上で、紙の裏面に関する色空間データを得た。インクの総合的な測色性能を実証し定量化するために、ASTM E308(CIEシステムを用いて物体の色を計算する標準的方法)に従い、測定データを三刺激積分によって変換し、各々の相変化インク試料に対する1976CIEのL*(明度)、a*(赤色さ−緑色さ)、及びb*(黄色さ−青色さ)のCIELAB値を算出した。時間に対するDelta Eで表した色変化を以下の表に示す。
60℃における色変化(Delta E)対時間。
65℃における色変化(Delta E)対時間。
結果が示すように、ジアルキルエーテルを含有するインク1及び2はどちらも、ポリエチレン・ワックスを含有する比較のインクAよりも小さな透き通しを示す。
インク1、2、及びAを、種々の温度で試験することが可能であるように改造したXEROX(登録商標)PHASER(登録商標)8400プリンタに導入した。システム設計の見地からは、最終印刷基材と中間転写ドラムの両方の温度を上昇させることが望ましい可能性がある。上昇したドラム温度は、持続性のある印刷を達成できるように十分な熱を伝達するために必要な、周囲環境に対する温度勾配を助長する。粘着性の減退を測定するために、インクが砕けるほど柔らかくなり、その結果ドラムから離れて移動しなくなるまでドラム温度を上昇させた。上昇した最終媒体の予備加熱は、普通、画像転写効率及びインクの耐久性を最大にする。媒体の予備加熱は、画像を媒体に転写する直前に媒体の両面に接触する金属プレート・オン・プレート型の紙予熱器の接触による直接熱伝導を利用して遂行することができる。しかし、両面印刷作業の間、媒体は既に片面に画像形成されているので、そのインク自体が金属プレート予熱器に接触するはずである。予熱器との接触中にインクが不鮮明になる又はそのページを汚す場合には、このことは汚しと呼ばれる。媒体予熱器が何らの目立った汚れを伴わずに達することのできる最高温度は、汚し温度であり、予熱器を動作させることができる最高温度である。従って、中間転写部材の設定値を上昇させることが望ましく、最終転写記録シート媒体の温度を上昇させることが望ましく、そして、予熱器の設定温度をより良好な制御のために、即ち、目詰まり、両面印刷の汚れなどを防ぐように上昇させることが望ましい。従って、そのような温度上昇を可能にする順応性を備えた相変化インクが望ましい。この実例においては、噴出温度は114℃であり、液滴質量は25ナノグラムであった。インク1、2、及びAは、試験装置内で表示された最高温度(℃)を有した。インクはまた、噴出、トランスフィックス、及び25ナノグラムの液滴質量で114℃における噴出の後の、生成した印刷の耐久性に関して試験された。ドロップアウトとは印刷エンジンから最終記録シートへのインクの移動の効率のことをいう。ドロップアウトが非常に悪いとき、画像の一部分が印刷から欠落する(即ち、その画素が中間転写部材から最終記録シートに転写されない)。ディザ・ドロップアウトとは、ディザ画像(例えば、30パーセントから70パーセントまでの適用範囲)を粗い記録シート上に印刷する場合の転写失敗のことをいう。固体ドロップアウトとは、固体充填(あらゆる所与の色に関する最高度の充填)を滑らかな又は粗い記録シートに印刷する場合の転写失敗のことをいう。ドロップアウトを測定するには、非常に滑らかな表面を有する追跡記録シートを、印刷直後に比較的遅いトランスフィックス速度で移動させる。追跡シートは中間転写部材上に残されたあらゆるインクを収集するために用いられる。追跡シートを走査してドロップアウト値を記録する。全ての場合に紙の温度は60℃であった。インクはXEROX(登録商標)COLOR XPRESSIONS(登録商標)紙の上に印刷した。用語が暗示するように、折り畳み耐久性は、割れ、破れ、及び/又はページから脱落して欠落インクの線を残すことを伴わずに、インク(記録シート上の)が折り畳められる性能に関連する。折り畳みは、折り畳み後に残る白色領域の平均幅を測定することにより定量化される。これは歪み問題であるので固体充填を用いる。光沢は表面を評価するときに生じる視覚的印象である。直接反射光が多いほど、光沢の印象はより明白となる。光沢はBYK GardnerのマイクロTRI光沢計器のような計器を用いて測定する。光沢をパーセンテージで測定するときは固体の1次又は2次充填を用いる。
結果が示すように、エーテルを含有するインク1及び2は、ポリエチレン・ワックスを含有する比較のインクAと類似の噴出及び汚し温度を示すが、望ましくより高いオフセット温度を示す。インク2の不十分な折り畳み性能はウレタン樹脂が含まれていないことに帰せられるものと考えられる。
Claims (4)
- (a)着色剤と(b)相変化インク担体とを含む相変化インクであって、前記担体は(i)アミドと(ii)化学式R1−O−R2のジアルキルエーテルとを含み、式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基の両方を含むヘテロ原子をもたない非置換アルキル基を表し、式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、少なくとも約10個の炭素原子を有し、そして式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、約60個を越えない炭素原子を有することを特徴とする、相変化インク。
- 前記アミドは分岐トリアミドを含むことを特徴とする、請求項1に記載のインク。
- 式中R1及びR2は、それぞれ22個の炭素原子を有することを特徴とする、請求項1に記載のインク。
- (1)インク・ジェット印刷装置に、(a)着色剤と(b)相変化インク担体とを含む相変化インクであって、前記担体は(i)アミドと(ii)化学式R1−O−R2のジアルキルエーテルとを含み、式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基の両方を含むヘテロ原子をもたない非置換アルキル基を表し、式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、少なくとも約10個の炭素原子を有し、そして式中R1とR2は、それぞれ互いに独立に、約60個を越えない炭素原子を有する、相変化インクを導入するステップと、(2)インクを融解するステップと、(3)融解インクの液滴を、基材上に画像様パターンで噴出させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
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